BIM技術(shù)在工程項(xiàng)目成本控制中的應(yīng)用研究

(江西理工大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院 江西 贛州 341000)

一、引言

隨著經(jīng)濟(jì)、社會(huì)的快速發(fā)展，建筑行業(yè)也迅猛發(fā)展，而建筑行業(yè)具有投資大，建設(shè)周期長(zhǎng)，參與人員多，信息集成不集中等特點(diǎn)。在建筑業(yè)發(fā)展的同時(shí)也暴露出諸多問(wèn)題，其中浪費(fèi)嚴(yán)重和工作效率低最為明顯。造成當(dāng)前突出問(wèn)題的根本原因是各階段的收集信息不準(zhǔn)確，重視各階段的成本目標(biāo)而忽視了總目標(biāo)和資源整體規(guī)劃等。

目前，BIM 技術(shù)已成為建筑行業(yè)一項(xiàng)新技術(shù)，近年來(lái)，在建筑領(lǐng)域受到了人們的廣泛關(guān)注和好評(píng)。提高信息共享程度，有利于提高建筑業(yè)信息化程度。BIM 技術(shù)的可視化、模擬化、參數(shù)化等特性有效彌補(bǔ)施工項(xiàng)目成本控制過(guò)程中的缺陷，提高圖紙會(huì)審工作質(zhì)量、通過(guò)模擬選擇最佳施工方案避免返工。王廣斌[1]等對(duì) BIM 技術(shù)在建設(shè)項(xiàng)目成本計(jì)算中產(chǎn)生的影響進(jìn)行研究，并總結(jié)出一套基于 BIM 技術(shù)的成本核算理論。李強(qiáng)[2]通過(guò)成本計(jì)價(jià)模式設(shè)計(jì)了企業(yè)成本管理體系，解決了企業(yè)普遍存在的問(wèn)題，以作業(yè)成本分析獲得的準(zhǔn)確成本信息，來(lái)優(yōu)化成本作業(yè)環(huán)節(jié)，從而有效控制成本。鑒于此，本文基于BIM技術(shù)，運(yùn)用掙得值法對(duì)工程項(xiàng)目在設(shè)計(jì)階段、采購(gòu)階段、施工階段對(duì)成本管理進(jìn)行分析。為施工項(xiàng)目成本控制制定一套行之有效的解決方案。

二、BIM技術(shù)理論

(一)BIM技術(shù)概念

BIM技術(shù)作為一種處于發(fā)展?fàn)顟B(tài)的全新理念和技術(shù)，目前還沒(méi)有一種被廣泛接受的、統(tǒng)一的、規(guī)范的定義來(lái)解釋 BIM。美國(guó)國(guó)家 BIM 標(biāo)準(zhǔn)(NBIMS)定義為：“BIM是一種對(duì)建設(shè)項(xiàng)目物理、功能特性數(shù)字化表達(dá)的建筑信息模型，作為一種共享的信息資源，為項(xiàng)目全生命周期的各種決策提供依據(jù)。BIM 是一種基于公開(kāi)標(biāo)準(zhǔn)的共享數(shù)字表達(dá)，可以任何參與方都可以在項(xiàng)目周期的任何階段，對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中的信息進(jìn)行插入、提取、更新以及修改，來(lái)支持和反映利益相關(guān)方的職責(zé)及協(xié)同工作。”

(二)BIM技術(shù)特點(diǎn)

1.信息的完備性

建設(shè)項(xiàng)目的 3D 幾何信息、拓?fù)潢P(guān)系都能被模型描述出來(lái)，而且建筑還可以描述與構(gòu)件相關(guān)聯(lián)的項(xiàng)目基本信息，如：構(gòu)件名稱、結(jié)構(gòu)類型及供貨方信息等等。除此之外，還包括橫向各施工階段、縱向各參與方的基本信息；施工信息：成本、進(jìn)度、質(zhì)量、資源等信息；以及描述對(duì)象之間的邏輯關(guān)系等。

2.信息的關(guān)聯(lián)性

模型中的信息具有一定的關(guān)聯(lián)性，所謂的關(guān)聯(lián)性就是：如果某個(gè)信息發(fā)生變化時(shí)其他與之相關(guān)的全部信息都會(huì)自動(dòng)改變；系統(tǒng)還能夠?qū)δＰ托畔⑦M(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析，以文檔和圖形的形式儲(chǔ)存處理結(jié)果[5]。改變傳統(tǒng)繁瑣的更改信息的方式，提高工作效率，避免因信息更新遲緩帶來(lái)的工程變更、成本浪費(fèi)等現(xiàn)象。

3.信息的一致性

模型中信息的一致性，在全生命周期的信息基本是一致的，不同階段的模型信息可以互用。當(dāng)項(xiàng)目進(jìn)入下一階段時(shí)可以利用上一階段信息，不需重復(fù)錄入、整理信息，避免信息的流失；當(dāng)需要改動(dòng)時(shí)，只需簡(jiǎn)單修改、變更即可，即省去了重新建模的麻煩又保證了信息的一致性，避免因信息不一致造成的錯(cuò)誤和損失。

4.可視化性

BIM 模型以三維建筑模型為基礎(chǔ)，將二維圖紙立體化展示出來(lái)，不僅可以清晰表示建筑構(gòu)件基本信息(材質(zhì)、體積、面積等)，構(gòu)件之間的相互關(guān)系也通過(guò)可視化效果呈現(xiàn)在我們面前。BIM 的可視化特性使各階段的溝通和討論更加高效。

5.模擬性

BIM 的模擬性在設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)用維護(hù)階段均發(fā)揮重要作用。在設(shè)計(jì)階段，通過(guò)日照、節(jié)能、熱能傳導(dǎo)、給排水等模擬提高設(shè)計(jì)模型的所需數(shù)據(jù)的精度，通過(guò)模擬提高圖紙會(huì)審效率；在施工階段，通過(guò)施工現(xiàn)場(chǎng)模擬合理進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)布置，通過(guò)模擬施工方案選擇最優(yōu)方案，進(jìn)度和成本模擬提前發(fā)現(xiàn)施工過(guò)程中的問(wèn)題，事前做好控制，減少返工。

三、BIM技術(shù)在成本管理中的應(yīng)用

(一)成本控制的方法

成本控制方法多種多樣，常用的方法有目標(biāo)成本管理法、ABC 分類法、成本分析法、價(jià)值工程、掙得值分析法、量本利分析法等等，本文主要運(yùn)用掙得值分析法來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)成本的有效控制。

掙得值分析法是一種施工項(xiàng)目管理方法，可以全面衡量質(zhì)量、成本、進(jìn)度的實(shí)際情況，并對(duì)其進(jìn)行分析評(píng)價(jià)的一種管理方法。通過(guò)協(xié)調(diào)項(xiàng)目的范圍、成本、進(jìn)度目標(biāo)，整合成本、進(jìn)度的實(shí)際執(zhí)行情況和計(jì)劃信息，從而做到了解項(xiàng)目實(shí)際成本情況、預(yù)測(cè)完工成本和完工日期，實(shí)現(xiàn)對(duì)施工項(xiàng)目的綜合管理。一般用掙得值量化實(shí)際完成工作量的預(yù)算價(jià)值，其相當(dāng)于一個(gè)中間變量，引入這一中間變量對(duì)實(shí)際工作量和計(jì)劃工作量進(jìn)行比較與衡量，在工程中用“ 已完工程預(yù)算費(fèi)用BCWP”表示掙得值。

掙得值分析法有三個(gè)基本參數(shù)，分別是計(jì)劃工作預(yù)算費(fèi)用(BCWS)，表示到某一時(shí)間節(jié)點(diǎn)，完成計(jì)劃工作量所需的預(yù)算成本；已完工作實(shí)際費(fèi)用(ACWP)，表示到某一時(shí)間節(jié)點(diǎn)，已完實(shí)際工作量消耗的實(shí)際費(fèi)用；已完工作預(yù)算費(fèi)用(BCWP)，表示到某一時(shí)間節(jié)點(diǎn)，已完實(shí)際工作量所需的預(yù)算成本；通過(guò)對(duì)三個(gè)基本參數(shù)的計(jì)算和比較，可以把握項(xiàng)目進(jìn)度和成本的實(shí)際情況，有利于項(xiàng)目管理者對(duì)成本和進(jìn)度的管理。

掙得值分析法的基本指標(biāo)分為兩大類：評(píng)價(jià)指標(biāo)(四個(gè))和預(yù)測(cè)指標(biāo)(兩個(gè))。成本偏差(CV)、進(jìn)度偏差(SV)、成本績(jī)效指數(shù)(CPI)、進(jìn)度績(jī)效指(SPI)為四個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)，用來(lái)分析項(xiàng)目成本是否超支、進(jìn)度是否滯后。成本偏差表示成本是否超支，成本績(jī)效表示資源利用率；進(jìn)度偏差表示是否按期完工，進(jìn)度績(jī)效表示時(shí)間利用率。

成本偏差(CV)=BCWP-ACWP

成本績(jī)效指數(shù)(CPI)=BCWP/ACWP

若CV >0或 CPI>1，說(shuō)明未超支；若CV< 0或 CPI<1，說(shuō)明超支，應(yīng)列入控制對(duì)象列表，采取措施；若CV=0或CV=1，說(shuō)明計(jì)劃成本等于實(shí)際成本。

進(jìn)度偏差(SV)=BCWP-BCWS

進(jìn)度績(jī)效指(SPI)=BCWP/BCWS

若SV>0或 S PI>1，說(shuō)明進(jìn)度提前；若SV<0或 SPI<1，說(shuō)明進(jìn)度滯后；若SV=0或 SPI=1，說(shuō)明計(jì)劃進(jìn)度等于實(shí)際進(jìn)度。

預(yù)測(cè)指標(biāo)：項(xiàng)目完工成本估算(EAC)和項(xiàng)目預(yù)計(jì)完工時(shí)間(ETTC)，實(shí)現(xiàn)對(duì)項(xiàng)目未來(lái)運(yùn)行情況的預(yù)測(cè)，進(jìn)而計(jì)算出項(xiàng)目完工成本偏差(VAC)和完工時(shí)間延遲(OD)。

(二)BIM 技術(shù)在施工項(xiàng)目成本控制中應(yīng)用分析

BIM 技術(shù)被廣泛應(yīng)用于建筑行業(yè)，并產(chǎn)生巨大的價(jià)值；雖然主要應(yīng)用于設(shè)計(jì)階段，但取得的效果卻是顯著的。BIM 模型可以實(shí)現(xiàn)建筑模型與施工信息的連接，儲(chǔ)存與成本控制相關(guān)的全部信息，方便工作人員的使用和查看，改變傳統(tǒng)的溝通模式，方便各階段、各參與方之間的信息交互。BIM碰撞性檢測(cè)軟件、可視化軟件、施工模擬軟件提前發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)圖紙中的問(wèn)題，模擬施工過(guò)程、預(yù)先得知施工過(guò)程中可能出現(xiàn)的現(xiàn)象，事先采取控制措施，避免返工、工程變更的發(fā)生，有效控制施工成本[6]。BIM算量軟件提高算量工作的效率和準(zhǔn)確度，減輕成本控制人員的算量工作負(fù)擔(dān)，可以將精力投入到成本控制中，從而提高成本控制效率[3]。

BIM 技術(shù)與施工項(xiàng)目成本控制相結(jié)合，即提高成本控制工作效率，又發(fā)揮 BIM技術(shù)在施工階段的優(yōu)勢(shì)，充分挖掘 BIM 技術(shù)的價(jià)值。根據(jù)施工項(xiàng)目成本控制現(xiàn)狀和 BIM 技術(shù)優(yōu)勢(shì)，本文主要從兩個(gè)方面利用 BIM 技術(shù)進(jìn)行施工項(xiàng)目成本控制：第一，利用 BIM 技術(shù)、現(xiàn)代信息管理技術(shù)、協(xié)同管理和信息管理理論知識(shí)搭建信息管理平臺(tái)，解決施工成本控制過(guò)程中信息管理問(wèn)題，首先對(duì)成本控制信息進(jìn)行集成化、標(biāo)準(zhǔn)化處理為共享提供便利，將參與方協(xié)同至平臺(tái)上改變以往的溝通模式，方便其溝通交流、獲取成本控制所需信息，提高數(shù)據(jù)更新速度、信息共享程度、協(xié)同工作效率，為成本控制提供穩(wěn)定的信息來(lái)源，從而提高成本控制效率；第二，以 BIM 平臺(tái)為基礎(chǔ)結(jié)合 BIM 技術(shù)在成本控制中的優(yōu)勢(shì)根據(jù)施工成本控制特點(diǎn)展開(kāi)控制工作，解決成本控制精細(xì)化程度和工作效率低的問(wèn)題，利用 BIM 模型的參數(shù)化特性將其與進(jìn)度信息、成本信息相結(jié)合，賦予三維建筑模型時(shí)間、成本因素，實(shí)現(xiàn)在時(shí)間軸上展示建筑模型以及所對(duì)應(yīng)的資源使用情況、費(fèi)用情況、工程量信息等，將“三算對(duì)比”精細(xì)化至?xí)r間、空間和工序維度，使施工成本精細(xì)化管理成為可能，利用 BIM 技術(shù)快速計(jì)價(jià)算量、可視化等優(yōu)勢(shì)提高成本控制工作效率。

BIM 技術(shù)將施工項(xiàng)目整個(gè)周期中所有影響因素都集中在其控制模型當(dāng)中，使得所有工作人員隨時(shí)隨地都能很方便的查看和調(diào)用歷史數(shù)據(jù)，克服傳統(tǒng)模式下施工項(xiàng)目對(duì)有豐富經(jīng)驗(yàn)的員工的依賴。通過(guò) BIM 模型可自動(dòng)識(shí)別出建筑實(shí)體的工程量，結(jié)合進(jìn)度和施工方案確定工、料、機(jī)等資源數(shù)量之后，關(guān)聯(lián)資源價(jià)格數(shù)據(jù)可以很快計(jì)算出工程實(shí)體的成本，并將成本計(jì)劃進(jìn)一步分配到時(shí)間、部位等維度。計(jì)劃執(zhí)行前，經(jīng) BIM 技術(shù)的事前模擬優(yōu)化功能對(duì)方案和計(jì)劃進(jìn)行模擬，確定方案的合理性，并通過(guò)調(diào)整計(jì)劃使得不同施工期的資源使用盡量達(dá)到均衡。

BIM 技術(shù)具有可視化的特點(diǎn)。將整個(gè)工程按時(shí)間周期分配，每個(gè)周期結(jié)束之后，可以通過(guò) BIM 的可視化技術(shù)對(duì)上一周期的進(jìn)度，資源投入和資源安排等做可視化的回放，雖然實(shí)際工程項(xiàng)目不可逆轉(zhuǎn)，但是通過(guò) BIM 系統(tǒng)的分析，讓項(xiàng)目工作人員和成本控制人員能夠更加直觀和深入的知道現(xiàn)有問(wèn)題并在下個(gè)周期予以改善。BIM 技術(shù)具有多維度分析的特點(diǎn)。在成本分析階段，工程項(xiàng)目影響因素全面考慮能夠準(zhǔn)確的分析出問(wèn)題，將成本分析細(xì)化到分部分項(xiàng)工程、工序等層次，進(jìn)行深層次的成本對(duì)比分析，挖掘成本控制的潛力和不足，為下一步成本控制提供依據(jù)。

四、結(jié)語(yǔ)

根據(jù)傳統(tǒng)建筑成本控制存在的問(wèn)題，與BIM技術(shù)下建設(shè)工程工程項(xiàng)目的成本控制對(duì)比，不僅可以縮短工期，提高工作效率，且能夠節(jié)約成本給企業(yè)帶來(lái)良好的收益。BIM技術(shù)的普及和推廣，越來(lái)越多的應(yīng)用于工程項(xiàng)目建設(shè)中，對(duì)進(jìn)度控制和成本控制提供有效的解決方案。解決行業(yè)成本管理問(wèn)題，提高管理水平，促進(jìn)行業(yè)發(fā)展。